通信電子線路 課件 第3章 高頻諧振功率放大器

第3章高頻諧振功率放大器3.1概述3.2高頻功率放大器的工作原理3.3高頻功率放大器的工作狀態(tài)分析3.4高頻功率放大器的實際線路3.5倍頻器小結(jié)

1.1概

述

高頻諧振功率放大器(簡稱高頻功放)的主要功用是放大高頻信號，并且以高效輸出大功率為目的。

它主要應(yīng)用于各種無線電發(fā)射機(jī)中。

發(fā)射機(jī)中的振蕩器產(chǎn)生的信號功率很小，需要經(jīng)多級高頻功率放大器才能獲得足夠高的功率，送到天線輻射出去。

高頻功放的輸出功率范圍，可以小到便攜式發(fā)射機(jī)的毫瓦級，大到無線電廣播電臺的幾十千瓦甚至兆瓦級。

放大器工作在什么狀態(tài)，直接影響到其能量轉(zhuǎn)換效率。

由先修課程可知，低頻功率放大器(簡稱低頻功效)可以工作在甲(A)類狀態(tài)，也可以工作在乙(B)類狀態(tài)，或甲乙(AB)類狀態(tài)。

乙類狀態(tài)要比甲類狀態(tài)效率高(甲類ηmax=50%；乙類ηmax=78.5%)。

為了提高效率，高頻功率放大器多工作在丙(C)類狀態(tài)。

為了進(jìn)一步提高高頻功率放大器的效率，近年來又出現(xiàn)了D類、E類和S類等開關(guān)型高頻功率放大器。

本章主要討論丙類功率放大器的工作原理。

由于高頻功放通常工作在丙類，屬于非線性電路，因此不能用線性等效電路分析，工程上通常采用圖解法(折線法)分析，即用折線段來近似表示電子器件的特性曲線，然后對放大器的工作狀態(tài)進(jìn)行分析計算。

折線法的物理概念清楚，分析問題也很清楚，但計算準(zhǔn)確度較低。

3.2高頻功率放大器的工作原理

3.2.1電路組成及工作原理諧振功率放大器一般工作在發(fā)射機(jī)的末級或末前級，以保證輸出信號有較大的功率，并通過天線有效地輻射出去。

圖3.2.1為某高頻功放的實際電路圖。

圖3.2.1高頻功放的實際電路圖

高頻功放主要由以下部分組成：

(1)晶體管：它是電路中的能量轉(zhuǎn)換器件，控制直流能量向交流能量的轉(zhuǎn)換。

(2)電源：高頻功放一般包括兩個電源，即基極電源EB和集電極電源EC。

基極電源EB

是為了設(shè)置合理的工作狀態(tài)，保證晶體管工作在丙類狀態(tài)；EC

提供直流能量。

(3)饋電電路：保證直流電源能饋送到晶體管各電極，同時防止交流信號進(jìn)入直流電源。

饋電電路包括基極饋電(由L1、C1、C2

構(gòu)成)和集電極饋電(由L2、C3、C4

構(gòu)成)。饋電的形式多種多樣，根據(jù)具體的需要可選用不同的饋電形式，詳細(xì)內(nèi)容將在后面敘述。

(4)耦合回路：主要作用是高效地傳輸高頻信號能量，濾除諧波成分，實現(xiàn)阻抗匹配。

高頻功放的輸入端和輸出端均有耦合回路。

輸入端的耦合回路為高頻功放提供激勵；輸出端的耦合回路就是晶體管集電極的負(fù)載，所以輸出端的耦合回路又叫做輸出回路(由C5、C6、L3、L4、L5、CA、RA

構(gòu)成)，輸出回路應(yīng)調(diào)諧在所需要的輸出頻率上，并且諧振回路的諧振阻抗應(yīng)滿足工作狀態(tài)對負(fù)載阻抗的要求。

輸出回路由中介回路(L3、C5)和天線回路(L4、C6、L5)構(gòu)成。

CA、RA

為等效的天線阻抗。

為了分析方便，由圖3.2.1所示的實際電路可以得到高頻功放的原理電路，如圖3.2.2所示。

除電源和偏置電路外，它還包含晶體管、諧振回路和輸入回路三部分。

高頻功放中常采用平面工藝制造的NPN高頻大功率晶體管，它能承受高電壓和大電流，并有較高的特征頻率fT。

晶體管作為一個電流控制器件，它在較小的激勵信號電壓作用下，形成基極電流ib，ib

控制了較大的集電極電流ic，ic

流過諧振回路產(chǎn)生高頻功率輸出，從而完成了把電源的直流功率轉(zhuǎn)換為高頻功率的任務(wù)。

圖3.2.2高頻功放的原理電路圖

為了使高頻功放高效地輸出大功率，常選在C類狀態(tài)下工作。

為了保證在C類狀態(tài)下工作，基極偏置電壓EB

應(yīng)使晶體管工作在截止區(qū)，一般為負(fù)值，即靜態(tài)時發(fā)射結(jié)為反偏。此時輸入激勵信號應(yīng)為大信號，一般在0.5V以上，可達(dá)1~2V，甚至更大。

也就是說，晶體管工作在截止和導(dǎo)通(線性放大)兩種狀態(tài)下，基極電流和集電極電流均為高頻脈沖信號。

高頻功放選用諧振回路作負(fù)載，既保證輸出電壓相對于輸入電壓不失真，還具有阻抗變換的作用，這是因為集電極電流是周期性的高頻脈沖，其頻率分量除了有用分量(基波分量)外，還有諧波分量和其他頻率成分，用諧振回路選出有用分量，將其他無用分量濾除；通過諧振回路阻抗的調(diào)節(jié)，從而使諧振回路呈現(xiàn)高頻功放所要求的最佳負(fù)載阻抗值，即匹配，使高頻功放高效地輸出大功率。

3.2.2晶體管特性的折線化分析方法

為了對高頻功放進(jìn)行計算，通常采用折線法對晶體管的轉(zhuǎn)移特性和輸出特性曲線進(jìn)行處理，即將轉(zhuǎn)移特性曲線和輸出特性曲線用折線來近似代替，如圖3.2.3所示。

圖3.2.3晶體管特性曲線折線化

圖3.2.3(a)為折線化后的晶體管轉(zhuǎn)移特性。

由該圖可見，晶體管在放大區(qū)的轉(zhuǎn)移特性可用一條交橫軸于E'B且斜率為gc

的直線表示，函數(shù)式為

式中：E'B為晶體管導(dǎo)通電壓(硅管為0.5~0.7V；鍺管為0.2~0.3V)；gc

為晶體管跨導(dǎo)。

3.2.3輸出電流及電壓

1.集電極余弦脈沖電流的傅里葉分析

將晶體管的轉(zhuǎn)移特性折線化近似后，電流波形如圖3.2.4所示。圖3.2.4轉(zhuǎn)移特性折線化后的ic波形

由圖3.2.4可見，高頻功放的集電極電流為周期性的余弦脈沖，且余弦脈沖電流ic

的大小和形狀由最大值icmax

和導(dǎo)通角θ決定。

利用傅里葉級數(shù)將ic

展開可得

將式(3.2.8)代入上面各積分式，積分后可得

圖3.2.5余弦脈沖分解系數(shù)、波形系數(shù)與θ的關(guān)系曲線

2.電流、電壓波形

由以上分析可知，高頻功放的輸出電流ic

為周期性余弦脈沖電流，那么輸出電壓是否也是余弦脈沖電壓呢?不是，因為晶體管的負(fù)載是

LC

并聯(lián)諧振回路，這是一個選頻網(wǎng)絡(luò)。

對直流和高次諧波電流分量而言，LC并聯(lián)諧振回路呈現(xiàn)的阻抗近似為零，因此，這些電流分量在諧振回路上無電壓輸出；對基波電流分量而言，如果LC

并聯(lián)諧振回路的固有諧振角頻率ω0

和基波分量的角頻率ω

相同，即ω0=ω，則LC諧振電路對于基波分量是諧振的，在諧振回路兩端產(chǎn)生較大的電壓：

集電極、發(fā)射極之間的電壓為

圖3.2.6給出了uBE、ic、uf和uCE

的波形圖。

由該圖可以看出，當(dāng)集電極回路調(diào)諧時，uBEmax、icmax、uCEmin

是同一時刻出現(xiàn)的，θ越小，ic

越集中在uCEmin附近，故損耗將減小，效率得到提高。

圖3.2.6諧振功率放大器的電壓和電流波形

3.2.4功率和效率分析

在高頻功率放大器中，集電極效率ηc

是一個非常重要的指標(biāo)。

提高ηc

不僅可以使設(shè)備充分利用，節(jié)省能源，更重要的是可以增大輸出功率，增加功放管的安全性。

由圖3.2.5所示，θ

越小，g1越大，效率越高。

但當(dāng)θ

很小時，g1

增加不多，且造成α1(θ)減小，使輸出功率減小，因此為了兼顧功率和效率。

丙類功率放大器的導(dǎo)通角一般在60°~90°內(nèi)選擇。

3.3高頻功率放大器的工作狀態(tài)分析

3.3.1高頻功率放大器的動態(tài)特性當(dāng)高頻功放加上信號源及負(fù)載阻抗時，晶體管電流(主要指i

)與電極電壓uBE

及uCE的關(guān)系曲線，即稱為高頻功放的動態(tài)特性。

借助于動態(tài)特性曲線，可求出三種狀態(tài)下的ic波形。

當(dāng)放大器工作于諧振狀態(tài)時，其外部電路的關(guān)系為

要繪制動態(tài)特性曲線，只需取不同的ωt的值，比如分別取ωt=0°，1°，2°…，計算出對應(yīng)的uBE、uCE

的值，在晶體管輸出特性曲線上描繪出不同uBE、uCE

值所對應(yīng)的ic

的值，然后逐點(diǎn)相連，即可得到動態(tài)特性曲線。

但這種方法比較繁瑣，適合計算機(jī)繪圖。

其實，當(dāng)LC

諧振回路諧振時，可以證明，ic~uCE

坐標(biāo)平面上的動特性曲線方程在晶體管導(dǎo)通期間是一條直線方程，因此在畫晶體管導(dǎo)通期間動態(tài)特性時，只需求兩個特殊點(diǎn)(A、B點(diǎn))即可。

而晶體管截止時，由于ic=0(忽略ICE0)，其動態(tài)特性在橫軸上變化，只需求一個最大變化點(diǎn)C即可。

將A、B、C三點(diǎn)相連，就可以畫出高頻功放完整的動態(tài)特性曲線，如圖3.3.1所示。

圖3.3.1高頻功放的動態(tài)特性

三個特殊點(diǎn)的具體求法是，在式(3.3.1)中，ωt分別取三個不同特殊值，即

當(dāng)ωt=0時，

即得A點(diǎn)坐標(biāo)。

當(dāng)ωt=θ

時，

即得B

點(diǎn)坐標(biāo)。

當(dāng)|ωt|≥θ時，晶體管進(jìn)入截止區(qū)域，集電極電流ic=0，動態(tài)特性曲線的工作點(diǎn)在橫軸uCE

上隨ωt的變化而移動。

當(dāng)ωt=180°時，uCE=uCEmax=EC+Ufm，即為C點(diǎn)位置。綜上所述，高頻功放的動態(tài)特性與EB、EC、Ubm

、Ufm(RC)有關(guān)，也就是ic

波形與EB、EC、Ubm

、Ufm(Rc)有關(guān)。

3.3.2高頻功率放大器的工作狀態(tài)

前面提到，要提高高頻功放的功率、效率，除了工作于C

類狀態(tài)外，還應(yīng)該提高電壓利用系數(shù)ξ=Ufm/EC，也就是加大Ufm，這是靠增加Rc實現(xiàn)的。

現(xiàn)在討論Ufm

由小到大變化時，動態(tài)特性曲線的變化。

圖3.3.2表示在三種不同Ufm

時，所對應(yīng)的三條動態(tài)特性曲線及相應(yīng)的電流、電壓波形。

圖3.3.2ic

與Ufm(Rc)的關(guān)系曲線

2.臨界狀態(tài)

當(dāng)Ufm

增大到Ufm=U'fm

時，A

點(diǎn)移至A'

點(diǎn)，B

點(diǎn)移至B'點(diǎn)，動態(tài)特性曲線為折線A'B'C'(動態(tài)曲線2)，此時放大器處于臨界狀態(tài)，集電極電流波形ic

為尖頂余弦脈沖。

3.過壓狀態(tài)

當(dāng)Ufm

增大到接近EC

時，Ufm>U'fm，uCEmin

將小于uBEmax，不僅發(fā)射結(jié)處于正向偏置，集電結(jié)也處于正向偏置，工作于飽和區(qū)，放大器工作在過壓狀態(tài)，動態(tài)特性曲線為折線A1A2B″C″(動態(tài)曲線3)。

在飽和區(qū)時ic

隨uCE

下降迅速下降，A1A2段與飽和區(qū)電流下降段重合。

集電極電流波形ic

為凹頂余弦脈沖。

3.3.3高頻功率放大器的外部特性

1.負(fù)載特性

當(dāng)放大器直流電源電壓EC

和EB

及激勵電壓Ubm不變，高頻功率放大器的負(fù)載Rc發(fā)生變化時，會使動態(tài)特性曲線的A、B

和C

位置發(fā)生變化，從而引起放大器的集電極電流Ic0、Ic1m

、回路電壓Ufm

、輸出功率P1

以及集電極效率ηc

等發(fā)生變化。

高頻功放的這個特性稱為負(fù)載特性，它是高頻功放的重要特性之一。

當(dāng)增大負(fù)載電阻Rc

使得Ufm

由小到大變化時，放大器的工作狀態(tài)將從欠壓狀態(tài)進(jìn)入臨界狀態(tài)，再進(jìn)入過壓狀態(tài)。

不考慮基區(qū)寬變效應(yīng)時(輸出特性曲線是平坦的)，在欠壓區(qū)由于集電極電流icmax

不變，導(dǎo)通角θ一定，電流Ic0、Ic1m幾乎不變；進(jìn)入過壓后，ic

為凹頂余弦脈沖，icmax

減小，所以電流Ic0、Ic1m

急劇下降。

當(dāng)Rc

增加時，在欠壓區(qū)，回路電壓Ufm隨Rc

的加大而加大；進(jìn)入過壓區(qū)后，由于電流Ic1m

的急劇下降，使得回路電壓Ufm

的增加變得平緩。

由此可以畫出Ic0、Ic1m

、Ufm

隨Rc

變化的曲線，并根據(jù)Ic0、Ic1m

、Ufm與

P0、P1、Pc、ηc的關(guān)系式可以畫出P0、P1、Pc、ηc

隨RC

變化的曲線，如圖3.3.3所示。

圖3.3.3高頻功放的負(fù)載特性

通過上述討論可得到以下結(jié)論：

(1)欠壓狀態(tài)時，電流Ic1m

基本不隨Rc

變化，放大器可視為恒流源。

輸出功率P1

隨Rc

增大而增加，損耗功率Pc

隨Rc減小而增大。

當(dāng)Rc=0，即負(fù)載短路時，集電極損耗功率Pc

達(dá)到最大值，這時有可能燒毀晶體管。

因此在實際調(diào)整時，千萬不可將放大器的負(fù)載短路。

一般在基極調(diào)幅電路中采用欠壓工作狀態(tài)。

(2)臨界狀態(tài)時，放大器輸出功率最大，效率也較高，這時放大器工作在最佳狀態(tài)。一般發(fā)射機(jī)的末級功放多采用臨界工作狀態(tài)。

為了使放大器工作在臨界狀態(tài)，可分別調(diào)整接入系數(shù)pL、等效品質(zhì)因數(shù)Qe

等，使放大器諧振負(fù)載電阻等于臨界狀態(tài)所要求的數(shù)值(Rc=Rcj)，實現(xiàn)阻抗匹配。

(3)過壓狀態(tài)時，若在弱過壓狀態(tài)，輸出電壓基本不隨Rc

變化，放大器可視為恒壓源，集電極效率最高。

一般在發(fā)射機(jī)的激勵級和集電極調(diào)幅電路中采用弱過壓狀態(tài)。

但深度過壓時，ic

波形凹陷嚴(yán)重，諧波增多，很少采用。

2.放大特性

高頻功放的放大特性又叫振幅特性，是指在EB、EC、Rc

一定時，放大器的電流、電壓等隨輸入信號的電壓幅值Ubm

的變化關(guān)系。

討論放大特性是為了研究在放大某些振幅變

化的高頻信號時的特點(diǎn)。

當(dāng)Ubm<Ubmj時，工作于欠壓狀態(tài)，ic

為一系列尖頂余弦脈沖。ic脈沖的峰值icmax與導(dǎo)通角θ

都將隨Ubm

的減小而減小，Ic1m

、Ic0將隨Ubm

的減小而迅速地減小。

當(dāng)Ubm>Ubmj

時，工作于過壓狀態(tài)，ic

為一系列凹頂余弦脈沖。

雖然隨著Ubm

的加大，ic

的凹陷越深，但其峰值卻要隨Ubm

的加大而加大，脈沖導(dǎo)通角θ也隨Ubm

的加大而大。

故進(jìn)入過壓區(qū)后，隨Ubm

的加大，Ic1m

、Ic0

將隨之略有增長，如圖3.3.4所示。

圖3.3.4放大特性

3.調(diào)制特性

當(dāng)放大器的EC、Rc、Ubm一定時，放大器的性能隨EB

變化的特性稱為基極調(diào)制特性；當(dāng)放大器的EB、Rc、Ubm

一定時，放大器的性能隨EC

變化的特性稱為集電極調(diào)制特性。討論放大器的調(diào)制特性是為了說明放大器用于調(diào)幅時的特性。

1)基極調(diào)制特性

當(dāng)EB=EBj時，放大器工作于臨界狀態(tài)，ic為尖頂余弦脈沖，如圖3.3.5所示。

圖3.3.5基極調(diào)制特性

2)集電極調(diào)制特性

當(dāng)EC=ECj時，放大器工作在臨界狀態(tài)，這時ic

為尖頂余弦脈沖，如圖3.3.6所示。

由圖3.3.6可見，在過壓區(qū)改變EC

能有效地控制Ic1m的變

化，故集電極調(diào)幅應(yīng)工作于過壓狀態(tài)。

圖3.3.6集電極調(diào)制特性

4.調(diào)諧特性

改變回路元件LC的數(shù)值時，使放大器的集電極隨之而變化的特性稱為調(diào)諧特性，如圖3.3.7所示。圖3.3.7高頻功放的調(diào)諧特性

3.4高頻功率放大器的實際線路

3.4.1直流饋電電路

1.集電極饋電電路我們已經(jīng)知道，集電極回路的電流為余弦脈沖電流，它包含直流、基波和高次諧波分量。

對于這些頻率成分，饋電電路的原則如下：

(1)要求直流電流直接通過晶體管外圍電路供給集電極以產(chǎn)生直流能量，除了晶體管內(nèi)阻外，沒有其他電阻消耗能量，或消耗能量較小，其等效電路如圖3.4.1(a)所示。

(2)要求基波分量ic1

應(yīng)通過負(fù)載回路，以產(chǎn)生高頻輸出功率。

因此，除調(diào)諧回路外，其余部分對于ic1

來說都應(yīng)是短路的，其等效電路如圖3.4.1(b)所示。

(3)要求晶體管外圍電路對于高次諧波icn

均應(yīng)盡可能接近短路，即高次諧波不應(yīng)消耗任何能量，其等效電路如圖3.4.1(c)所示。

圖3.4.1集電極電路對不同頻率電流的等效電路

圖3.4.2所示為兩種集電極饋電電路，它們的組成均滿足以上幾條原則。

圖3.4.2(a)為串聯(lián)饋電方式，圖3.4.2(b)為并聯(lián)饋電方式。圖3.4.2集電極饋電電路

串聯(lián)饋電是指晶體管、負(fù)載電路和電源EC

三者為串聯(lián)連接方式；并聯(lián)饋電則是指晶體管、負(fù)載回路和電源EC

三者為并聯(lián)連接方式。

圖3.4.2中，L、C組成負(fù)載回路。Lc

為高頻扼流圈，它對直流近似為短路，而對高頻則呈現(xiàn)很大的阻抗，近似開路。CP為高頻旁路電容，作用是防止高頻成分進(jìn)入直流電源。

圖3.4.2(b)中的Cc

為隔直電容，作用是防止直流進(jìn)入負(fù)載回路。

串聯(lián)饋電的優(yōu)點(diǎn)是EC、Lc、CP處于高頻“地”電位，分布電容不影響回路；并聯(lián)饋電的優(yōu)點(diǎn)是LC

處于直流地電位，L、C

元件可以接地，安裝方便，使用安全性高。

但Lc、CP對地的分布電容對回路產(chǎn)生不良影響，限制了放大器的高端頻率。

因此，串聯(lián)饋電一般適用于工作頻率較高的電路，而并聯(lián)饋電一般適用于工作頻率較低的電路。

2.基極饋電電路

基極饋電電路同樣有串聯(lián)饋電和并聯(lián)饋電兩種方式，如圖3.4.3所示。

圖中，CP

為高頻旁路電容，圖3.4.3(b)中的Cb

為耦合電容，Lc

為高頻扼流圈。

在實際電路中，工作頻率較低或工作頻帶較寬的功率放大器一般采用如圖3.4.3(a)所示的串聯(lián)饋電形式；對于甚高頻段的功率放大器，由于采用電容耦合比較方便，則通常采用如圖3.4.3(b)所示的并聯(lián)饋電形式。

圖3.4.3基極饋電電路

在實際應(yīng)用中，高頻功放還經(jīng)常采用自給偏壓方式來獲取基極偏置電壓。

通常有以下三種方式產(chǎn)生基極偏置電壓：

(1)利用基極電流在基極電阻上產(chǎn)生偏壓，如圖3.4.4(a)所示。

基本原理為：當(dāng)晶體管導(dǎo)通時，基極電流ib

中的直流Ib0

在Rb

產(chǎn)生直流電壓EB=Ib0Rb，且這個電壓對基極而言為負(fù)偏置電壓。

這種方法經(jīng)常被采用，它的缺點(diǎn)是隨著偏置電阻Rb

的加大，降低了晶體管的集

射間的擊穿電壓BUCER。

(2)利用發(fā)射極電阻建立偏壓，如圖3.4.4(b)所示。

其基本原理與上一種情況相似，也是利用發(fā)射極電流ie

中的直流分量Ie0

在Re

產(chǎn)生直流電壓EB=Ie0Re。

這種方法的優(yōu)點(diǎn)是可以自動維持放大器的工作穩(wěn)定。

當(dāng)激勵加大時，Ie0加大，使負(fù)偏壓加大，反過來使Ie0

相對增加量減小，這實質(zhì)上就是直流負(fù)反饋作用。

(3)零偏壓，如圖3.4.4(c)所示。

在基極和發(fā)射極間用直流電阻很小的扼流圈連通，使發(fā)射結(jié)沒有任何偏置電壓。

圖3.4.4自給偏壓電路

3.4.2輸出匹配網(wǎng)絡(luò)

為了與前級和后級電路達(dá)到良好的傳輸和匹配關(guān)系，高頻功放通常接有輸入匹配網(wǎng)絡(luò)和輸出匹配網(wǎng)絡(luò)，它們通常由二端口網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，如圖3.4.5所示。圖3.4.5放大器的匹配網(wǎng)絡(luò)

放大器的輸出匹配網(wǎng)絡(luò)一般指晶體管與天線之間的電路，也稱輸出電路。

對它的一般要求是：

(1)能濾除諧波分量；

(2)與天線達(dá)到良好的匹配，保證獲得較高的輸出功率和效率；

(3)能適應(yīng)波段工作的要求，頻率調(diào)節(jié)方便。

諧振回路型的輸出回路可分為簡單并聯(lián)回路和耦合回路兩種。

簡單并聯(lián)回路是將負(fù)載通過并聯(lián)回路接入集電極回路，這種方式的優(yōu)點(diǎn)是電路簡單，缺點(diǎn)是阻抗匹配不易調(diào)節(jié)，濾波性能不好，故現(xiàn)已很少采用。

耦合回路是將天線回路通過互感耦合或其他電抗元件與集電極調(diào)諧回路相耦合。

圖3.4.6所示為互感耦合的輸出回路。

圖3.4.6互感耦合輸出電路

圖3.4.6中，L1、C1

回路稱為中介回路，L2、L3、C2

回路稱為天線回路。

L3、C2

為天線回路的調(diào)諧元件，它們的作用是使天線回路處于諧振狀態(tài)，以使天線回路的電流IA

達(dá)到最大值，即天線回路的輻射功率達(dá)到最大。

圖3.4.6(b)為中介回路的等效電路，rf

代表天線回路諧振時反射到中介回路的等效電路，通常稱之為反射電阻，其值可由下面的表達(dá)式求出：

式中：RA

為天線等效輻射電阻；r2

為天線回路的損耗電阻。

因此，中介回路的有載諧振阻抗為

由上式可知，改變互感

M就可以在不影響回路調(diào)諧的情況下，調(diào)整中介回路的有效等效電阻R'c，以達(dá)到阻抗匹配的目的。

在耦合輸出回路中，即使天線開路，對電子器件也不會造成嚴(yán)重的損害，而且它的濾波作用要比單調(diào)諧回路優(yōu)良，因而得到了廣泛的應(yīng)用。

為了使器件的輸出功率大部分送到負(fù)載上，需要使反射電阻rf遠(yuǎn)大于r1，r1

為中介回路損耗電阻。

我們用輸出到負(fù)載的有效功率與輸入到回路的總的交流功率之比來衡量回路傳輸能力的好壞，稱之為中介回路的傳輸效率，用η1

表示：

無負(fù)載時的中介回路諧振阻抗為

有負(fù)載時的回路諧振阻抗為

所以

式中：Qe

為有載品質(zhì)因素；Q0

為空載品質(zhì)因素。

3.4.3集成高頻功率放大器的應(yīng)用

非線性狀態(tài)下工作的高頻功放的調(diào)整、測試是非常困難和繁瑣的。

針對這一情況，國內(nèi)外的很多廠商制造了大量具有良好封裝的高頻模塊放大器。

這種模塊放大器組件可以完成振蕩、變頻、調(diào)制、功率合成(分解)等多種功能。

這種模塊放大器組件解決了系統(tǒng)設(shè)計和調(diào)試的麻煩，但體積還比較大，隨著集成電路工藝水平的提高，在VHF頻段，甚至在UHF頻段，出現(xiàn)了集成高頻功放。

其優(yōu)點(diǎn)是體積小、可靠性高，但輸出功率還不夠高，一般為幾瓦到幾十瓦。

比如日本的M57704系列、美國Motorola公司的MHW系列就是其中的代表產(chǎn)品。

圖3.